如何在海中搜索飛機黑匣子?

目前,中國和美國都開始將黑匣子定位儀運往南印度洋一線,搜尋馬航MH-370航班的黑匣子。那麼,如何在茫茫海中搜索黑匣子?要知道,在水下,無線電訊號傳播遞減率極大。

  但是辦法總是有的!黑匣子,總共為兩條系統,一套為記錄飛行資料的飛行資料記錄儀,另一套為記錄機組通話的話音記錄儀。一般飛行資料記錄儀在機 尾,話音記錄儀在駕駛艙上部。而這兩套記錄儀上,都附加有水下定位信標機。如果飛機落入水中,兩套水下定位信標機就會自動開啟,以27.5千赫茲的頻率發 送聲音訊號。

為什麼要用聲波傳遞訊號?

無線電波最大的弱點是在海水中傳遞衰減巨大,而且波長越小,衰減最大。不過,哪怕是低頻無線電波,在海水中每傳遞3米,其電波幅值就會衰減到原來的10分之1,如果黑匣子沉入水下,依靠無線電傳送訊號——那麼你永遠也找不到黑匣子了。

  但是,聲音在水中的特性就截然不同了———海水對聲波的吸收要遠遠小於對光波和電磁波的吸收。比如,100分貝,聲頻在10千赫的聲波,在海水 中的遞減為0.95分貝每公里。相比於電磁波,要強很多。另外,在水中,聲音的速度也傳遞的更快,一般來說在1500米每秒左右,當然傳遞中還會受到水 壓,溫度,鹽分的影響,速度會快或慢一點。

如何搜尋水下的黑匣子?

攜帶有水下定位信標機的黑匣子入水後,就會自動發動27.5千赫茲的音訊訊號,時間約為1個月。對於搜尋一個水下會發送聲音訊號的黑匣子,其實就和搜尋一艘潛艇類似——需要使用被動聲納。通過精密的被動聲納,確定聲源位置,然後再派出水下機器人,回收黑匣子。

  以此次美國海軍攜帶的TPL-25拖拽式定位機為例,該系統是美國海軍主要的黑匣子水下定位儀器之一。它實際上就是一個被動定位聲納。按照美國海軍的公表資料,TPL-25可搜尋6000米深度的目標,接收音訊範圍為3千赫茲到50千赫茲,拖拽航速為1-5節。

水下搜尋黑匣子容易麼?

雖然有聲波定位和精密被動聲納,但是在水下定位黑匣子,仍然是一件相當有難度的事情。

  TPL-25拖拽式定位儀的拖拽速度很慢,最快不能超過5節,也就是9.26公里/小時,比一個人騎自行車還要慢不少。面對幾十萬平方公里的搜 索海區,還有有限的搜尋時間(MH-370的水下定位信標可能還能工作兩週),如果只動員一艘艦艇進行搜尋,基本就是不可能的任務。

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